KR20060014283A - 상향링크 패킷 스케쥴링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상향 링크 패킷 전송 스케쥴링에서 각 단말의 스케쥴링 명령 수신 시점으로부터 패킷 전송까지의 지연을 줄임으로써 기지국이 스케쥴링을 더욱 효율적으로 운영할 수 있는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법은, 무선 이동통신 시스템의 기지국에서 둘 이상의 단말들의 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링하는 방법에 있어서, 적어도 둘 이상의 하향링크 채널을 통하여 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널의 전송 시작 시점에 서로 다른 옵셋(offset)을 설정하여 상기 스케쥴링 명령(SA: Scheduling Assignment)을 전송하는 것을 특징으로 한다.

상향링크, 패킷, 스케쥴링, E-DCH, 단말, 기지국

Description

상향링크 패킷 스케쥴링 방법{Method of packet scheduling for uplink packet transmission}

도1은 전송 지연을 무시했을 경우에 UE 간의 상향링크 패킷 송신 시점 차이에 따른 지연(delay)의 예를 도시한 것임.

도2는 본 발명에 따른 상향링크 패킷 스케쥴링 방법의 바람직한 일 실시예를 설명하기 위한 도면임.

본 발명은 이동통신 시스템의 패킷 스케쥴링 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 상향 링크 패킷 전송 스케쥴링에서 각 단말의 스케쥴링 명령 수신 시점으로부터 패킷 전송까지의 지연을 줄임으로써 기지국이 스케쥴링을 더욱 효율적으로 운영할 수 있는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법에 관한 것이다.

상향링크의 고속화 요구에 따라 무선 이동 통신 시스템에서는 단말(UE: User Equipment)에서 기지국(Node B)으로 데이터를 송신하는 상향링크에서의 고속 패킷 통신 방식에 대한 논의가 활발히 이루어지고 있다. 3GPP 무선 이동 통신 시스템에서 논의되고 있는 E-DCH(Enhanced uplink Dedicated CHannel)가 그 대표적 예이다.

E-DCH 시스템에서는 Node B가 각 UE(User Equipment)들의 상향 링크 패킷 전송을 실시간으로 제어(스케쥴링)함으로써 셀 내에 존재하는 다수의 UE 들의 상향 링크 자원 이용을 최적화하여 결과적으로는 셀 스루풋(throughput) 및 용량(capacity)의 향상을 추구한다.

특히, 현재 논의되고 있는 Node B 스케쥴링 방식에서는 Node B가 매 전송 시간 구간(TTI: Transmit Time Interval)마다 각 UE들이 상향 링크로 전송할 수 있는 패킷 데이터 전송률 또는 전송전력 등을 제한하는 명령을 내림으로써 셀 안의 RoT(Rise over Thermal noise)를 적절한 수준으로 유지하여 상향 링크 패킷 스루풋과 용량의 향상을 얻는다. 일반적으로 Node B로부터 각 UE로 전송되는 상향링크 패킷 스케쥴링 명령은 하향링크 공통 채널(shared channel)에 의해 전송되며, 스케쥴링 명령은 셀 내의 모든 UE에게 동시에 전송되는 것이 아니라 특정 시점에서 Node B가 스케쥴링하려고 하는 특정 UE들에게만 전송된다. 이하에서는 상기 스케쥴링 명령을 SA(Scheduling Assignment)라고 하고, 상기 SA를 전송하기 위한 하향링크 공통 채널을 SA 채널이라고 약칭하기로 한다.

SA의 내용 중에는 상기 SA를 수신하여 그 내용에 따라야 할 UE의 식별자가 포함되어 있으며, 각 UE는 SA 채널을 매 TTI마다 계속하여 복조하여 그 TTI의 SA의 내용이 자신에 대한 것인지 아닌지를 확인하고 SA가 자신을 목표로 한 경우에 그 SA 명령을 따르게 된다

제3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) WCDMA 시스템에서 한 셀 내의 UE들은 상호간에 상향링크 패킷 전송 시작 시점의 동기를 맞추지 않으므로 하향링크 SA 채널을 통해 전송되는 SA에 대하여 각 UE 별로 SA를 받은 뒤 그 명령을 따라서 패킷을 송신하는 시점까지의 지연은 다를 수 있다. 특히, 3GPP 시스템에서 E-DCH의 TTI를 10 ms로 정의할 때에 경우에 따라서 특정 UE의 SA 수신으로부터 패킷 송신까지는 최대 10 ms의 지연이 발생할 수 있다.

도1은 전송 지연을 무시했을 경우에 UE 간의 상향링크 패킷 송신 시점 차이에 따른 지연(delay)의 예를 보인 것이다. 즉, 각 UE가 Node B로부터 하향링크 SA 채널을 통하여 자신을 목적으로 한 SA를 수신한 시점(A)으로부터 수신한 SA에 따라 패킷을 송신하기 위하여 다음 TTI(B)까지 기다리는 동안 지연(d1, d2, d3, d4)이 발생한다. 이러한 지연은 Node B에서의 스케쥴링 결정 시점과 실제 스케쥴링이 상향링크에 적용되는 시점에서의 채널 환경 차이를 크게 만들고, 또한, 상향링크 패킷 전송 지연 자체를 크게 하여 Node B 스케쥴링의 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상향 링크 패킷 전송 스케쥴링에서 각 단말의 스케쥴링 명령 수신 시점으로부터 패킷 전송까지의 지연을 줄임으로써 기지국이 스케쥴링을 더욱 효율적으로 운영할 수 있는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법을 제공하는 것이다.

발명의 개요

본 발명의 일 양상으로서, 본 발명에 따른 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법은, 무선 이동통신 시스템의 기지국에서 둘 이상의 단말들의 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링하는 방법에 있어서, 적어도 둘 이상의 하향링크 채널을 통하여 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널의 전송 시작 시점에 서로 다른 옵셋(offset)을 설정하여 상기 스케쥴링 명령(SA: Scheduling Assignment)을 전송하는 것을 특징으로 한다. 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널의 전송 시작 시점에 설정되는 서로 다른 옵셋은 하향링크의 특정 기준 채널의 전송 시작 시점을 기준으로 하여 설정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법은, 무선 이동통신 시스템의 기지국에서 단말의 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링하는 방법에 있어서, 제1단말에 대한 스케쥴링 명령을 제1 하향링크 채널을 통하여 전송하는 단계; 및 상기 제1 하향링크 채널의 전송 시작 시점과 다른 전송 시작 시점을 갖는 제2 하향링크 채널을 통하여 제2단말에 대한 스케쥴링 명령을 전송하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 상기 제1 및 제2 하향링크 채널의 전송 시작 시점과 다른 전송 시작 시점을 갖는 제N 하향링크 채널을 통하여 제N단말에 대한 스케쥴링 명령을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 각 하향링크 채널 간의 전송 시작 시점의 차이, 즉 상기 하향링크 채널들 간의 전송 시작 시점에 설정되는 서로 다른 옵셋(offset)은 상기 하향링크 채널들의 전송 시간 구간(TTI: Transmit Time Interval)보다 더 작은 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 하향링크 채널들 간의 전송 시작 시점의 차이는 상기 하향링크 채널들의 전송 시작 시점이 상기 전송 시간 구간(TTI) 내에서 일정한 간격으로 분산되도록 설정된다.

상기 스케쥴링 명령은 각 단말에 대하여 각 단말의 스케쥴링 명령 수신 및 해석 완료 시점으로부터 상기 스케쥴링 명령에 따른 상향링크 패킷 전송 시점까지의 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널을 통하여 전송되고, 상기 패킷 전송 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널이 다른 단말에 대한 스케쥴링 명령 전송을 위해 사용중일 경우, 그 다음으로 패킷 전송 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널을 통하여 상기 스케쥴링 명령을 전송하는 것이 바람직하다.

실시예

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하도록 한다. 도2는 본 발명에 따른 상향링크 패킷 스케쥴링 방법의 바람직한 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서 설명되는 실시예에서는 본 발명의 기술적 특징을 제3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) WCDMA 시스템에서 논의되고 있는 E-DCH(Enhanced uplink Dedicated CHannel)과 관련하여 설명하고 있으나, 본 발명에 따른 기술적 특징은 임의의 무선 이동통신 시스템의 상향링크 패킷 전송에 대한 스케쥴링 방법에 대해서도 적용 가능할 것이다.

도2에서는 UE들의 상향링크 패킷 전송을 위한 Node B의 스케쥴링시에 동시에 복수의 UE들에 대한 상향링크 패킷 스케쥴링을 행할 수 있도록 세 개의 하향링크 SA 채널(SA 채널1, SA 채널2, SA 채널 3)을 설정하여 네 개의 UE(UE1, UE2, UE3, UE4)들에 대한 스케쥴링을 수행하는 것을 예로 들었는데, SA 채널 및 UE의 개수가 이에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

도2에 도시된 바와 같이, SA 채널1과 SA 채널2 간의 전송 시작 시점에 D1의 옵셋(offset)을 설정하였고, SA 채널2와 SA 채널3 간의 전송 시작 시점에 D2의 옵셋을 설정하여 복수의 하향링크 SA 채널 각각의 전송 시작 시점을 다양하게 분산시켰다. 결과적으로, 세 개의 SA 채널의 각 스케쥴링 명령(SA) 전송 시점을 1/3 TTI(Transmit Time Interval) 씩 어긋나게 설정함으로써 서로 다른 UE들의 상향링크 패킷 전송 시점이 각각 다를 때에 임의의 UE에게 SA를 전송하려 할 경우 상기 임의의 UE에 대하여 SA의 수신, 복조 및 해석 완료 시점(도2에서 A)으로부터 SA에 따른 상향링크 패킷 전송 시작 시점(도2에서 B)까지의 지연(d1, d2, d3, d4, d5, d6)을 최소로 하는 SA 채널을 선택하여 SA를 전송함으로써 패킷 전송 지연을 최소화 할 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기술적 특징을 적용했을 경우에 패킷 전송 지연(d1, d2, d3, d4, d5, d6)이 종래기술에 있어서 보다 더 작아짐을 알 수 있다.

상기 하향링크 SA 채널들의 전송 시작 시점에 설정되는 서로 다른 옵셋은 하향링크의 특정 기준 채널의 전송 시작 시점을 기준으로 하여 설정되는 것도 가능하다. 즉, 3GPP 시스템에서 CPICH(Common Pilot CHannel), P-CCPCH(Primary Common Control CHannel), S-CCPCH(Secondary Common Conrol CHannel) 등과 같은 특정 하향링크 공통 채널(downlink common channel)의 전송 시작 시점을 기준으로 상기 하향링크 SA 채널들의 전송 시작 시점에 서로 다른 옵셋을 설정할 수 있다.

Node B는 상위 계층으로부터 전달된 상기 각 SA 채널간 설정되는 전송 시작 시점의 옵셋(D1, D2)에 관한 정보를 수신하여 설정한다. 상기 각 SA 채널간 설정되는 전송 시작 시점의 옵셋(D1, D2)은 다양한 형태로 설정될 수 있으나, 상기 SA 채널들의 전송 시작 시점이 전송 시간 구간(TTI) 내에서 일정한 간격으로 분산되도록 설정되는 것이 바람직하다. 도2에서는 세 개의 SA 채널을 사용하였기 때문에 각 SA 채널간 설정되는 전송 시작 시점의 옵셋(D1, D2)을 TTI/3 으로 하여 상기 SA 채널들의 전송 시작 시점이 전송 시간 구간(TTI) 내에서 일정한 간격으로 분산되도록 설정하였다. 만약, 스케쥴링 명령(SA)을 전송하기 위해 n개의 SA 채널을 사용한다면 각 SA 채널 간 설정되는 전송 시작 시점의 옵셋을 TTI/n 으로 하여야 상기 SA 채널들의 전송 시작 시점이 전송 시간 구간(TTI) 내에서 일정한 간격으로 분산되도록 설정될 것이다.

Node B는 각 UE에 대하여 각 UE의 SA 수신 및 해석 완료 시점으로부터 상기 SA에 따른 상향링크 패킷 전송 시점까지의 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 SA 채널을 선택하여 선택된 SA 채널을 통하여 SA를 전송한다. 상기 패킷 전송 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 SA 채널이 다른 UE에 대한 SA 전송을 위해 사용중일 경우, 그 다음으로 패킷 전송 지연을 최소로 할 수 있는 SA 채널을 통하여 상기 SA를 전송하는 것이 바람직하다. Node B는 각 UE의 패킷 전송 시점을 알고 있으므로 각 UE에 대한 패킷 전송 지연을 최소화할 수 있는 하향링크 SA 채널을 용이하게 선택할 수 있다.

이 때, 각 UE는 매 TTI마다 자신에게 할당된 모든 SA 채널들을 통해 수신되는 SA들을 검출하여 그 SA가 자신을 목표로 하는 SA인지 여부를 확인해야 한다. 각 UE에 대하여 SA 전송을 위한 모든 하향링크 SA 채널들을 검출하도록 할당될 수도 있고, 상기 SA 채널들 중 하나 또는 일부만을 검출하도록 할당될 수도 있다. 각 UE에 대하여 복수개의 하향링크 SA 채널들이 할당되는 경우에는 상기 각 UE에 대한 SA 채널이 패킷 전송 도중에 변경될 수도 있다. 즉, 도2에서 UE4에 대해서 처음에는 SA 채널2를 통하여 SA가 전송되다가 다음에는 SA 채널1을 통하여 SA가 전송되는 것도 가능하다. 상기 각 UE는 자신에게 할당된 하나 또는 복수개의 SA 채널을 매 TTI 마다 복조, 해석하고 자신에게 해당되는 SA를 수신했을 경우에는 상기 수신된 SA에 따라 그 수신 시점으로부터 미리 정해진 특정 전송 시간 구간 내에 패킷을 전송한다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에 따른 상향링크 패킷 스케쥴링 방법에 의하면, 단말에 의한 상향링크 패킷 송신 지연을 줄이고, 기지국에 의한 상향링크 패킷 전송 스케쥴링을 더욱 효율적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.

Claims (23)

1. 무선 이동통신 시스템의 기지국에서 둘 이상의 단말들의 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링하는 방법에 있어서,

   적어도 둘 이상의 하향링크 채널을 통하여 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널의 전송 시작 시점에 서로 다른 옵셋(offset)을 설정하여 상기 스케쥴링 명령(SA: Scheduling Assignment)을 전송하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널의 전송 시작 시점에 설정되는 서로 다른 옵셋은 하향링크의 특정 기준 채널의 전송 시작 시점을 기준으로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널의 전송 시작 시점에 설정되는 서로 다른 옵셋은 상위 계층으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 옵셋은 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널의 전송 시작 시점이 상기 스케쥴링 명령 전송 시간 구간(TTI: Transmission Time Interval) 내에서 일정한 간격으로 분산되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 스케쥴링 명령은 각 단말에 대하여 각 단말의 스케쥴링 명령 수신 및 해석 완료 시점으로부터 상기 스케쥴링 명령에 따른 상향링크 패킷 전송 시점까지의 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 패킷 전송 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널이 다른 단말에 대한 스케쥴링 명령 전송을 위해 사용중일 경우, 그 다음으로 패킷 전송 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널을 통하여 상기 스케쥴링 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기각 단말은 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널 모두를 검출하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 각 단말은 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널 중 일부만을 검출하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 각 단말은 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널 중 어느 하나만을 검출하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
10. 제7항 또는 제8항에 있어서,

    상기 각 단말에 할당되는 하향링크 채널은 상기 각 단말에서의 스케쥴링 명령 수신 및 해석 완료 시점으로부터 상향링크 패킷 전송 시작 시점까지의 지연을 최소화하는 채널 순서로 할당되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
11. 제1항에 있어서,

    상기 상향링크는 E-DCH(Enhanced uplink Dedicated CHannel)인 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
12. 무선 이동통신 시스템의 기지국에서 단말의 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링 하는 방법에 있어서,

    제1단말에 대한 스케쥴링 명령을 제1 하향링크 채널을 통하여 전송하는 단계; 및

    상기 제1 하향링크 채널의 전송 시작 시점과 다른 전송 시작 시점을 갖는 제2 하향링크 채널을 통하여 제2단말에 대한 스케쥴링 명령을 전송하는 단계를 포함하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 제1 및 제2 하향링크 채널의 전송 시작 시점과 다른 전송 시작 시점을 갖는 제N 하향링크 채널을 통하여 제N단말에 대한 스케쥴링 명령을 전송하는 단계를 더 포함하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 각 하향링크 채널 간의 전송 시작 시점의 차이는 상기 하향링크 채널들의 전송 시간 구간(TTI: Transmit Time Interval)보다 더 작은 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
15. 제13항에 있어서,

    상기 하향링크 채널들 간의 전송 시작 시점의 차이는 상위 계층으로부터 수신되어 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
16. 제14항에 있어서,

    상기 하향링크 채널들 간의 전송 시작 시점의 차이는 상기 하향링크 채널들의 전송 시작 시점이 상기 전송 시간 구간(TTI) 내에서 일정한 간격으로 분산되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
17. 제13항에 있어서,

    상기 스케쥴링 명령은 각 단말에 대하여 각 단말의 스케쥴링 명령 수신 및 해석 완료 시점으로부터 상기 스케쥴링 명령에 따른 상향링크 패킷 전송 시점까지의 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
18. 제17항에 있어서,

    상기 패킷 전송 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널이 다른 단말에 대한 스케쥴링 명령 전송을 위해 사용중일 경우, 그 다음으로 패킷 전송 지연을 최소로 할 수 있는 하향링크 채널을 통하여 상기 스케쥴링 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
19. 제13항에 있어서,

    상기 각 단말은 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널 모두를 검출하도록 설 정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
20. 제13항에 있어서,

    상기 각 단말은 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널 중 일부만을 검출하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
21. 제13항에 있어서,

    상기 각 단말은 상기 적어도 둘 이상의 하향링크 채널 중 어느 하나만을 검출하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 전송 스케쥴링 방법.
22. 제19항 또는 제20항에 있어서,

    상기 각 단말에 할당되는 하향링크 채널은 상기 각 단말에서의 스케쥴링 명령 수신 및 해석 완료 시점으로부터 상향링크 패킷 전송 시작 시점까지의 지연을 최소화하는 채널 순서로 할당되는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
23. 제12항에 있어서,

    상기 상향링크는 E-DCH(Enhanced uplink Dedicated CHannel)인 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.

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